ESA Discovery está financiando 12 proyectos que explorarán el potencial de aplicar los últimos avances en inteligencia artificial (IA) y paradigmas informáticos avanzados para hacer que los satélites sean más reactivos, ágiles y autónomos. Esto podría generar nuevas aplicaciones prácticas que apoyen la vida en la Tierra y nuestra exploración de otros planetas.

Durante la última década, los rápidos avances en las técnicas informáticas, combinados con un crecimiento exponencial en la cantidad de datos que se recopilan, han llevado a una verdadera revolución en la IA que se alimenta de grandes datos en la Tierra.

La ESA lanzó el primer satélite de observación de la Tierra artificialmente inteligente en septiembre de 2020. Denominado ɸ-sat, el satélite llevaba un chip acelerador de IA que descarta automáticamente las imágenes nubladas y envía solo datos útiles a la Tierra.

Luego, en abril de 2021, ESA Discovery invitó a las comunidades empresarial y académica a proponer ideas innovadoras para volar a bordo de la misión OPS-SAT de ESA, que está abierta al público para experimentar. AI ya se había utilizado en OPS-SAT para procesar rápidamente imágenes de la Tierra en vuelo y para automatizar completamente la misión; algunas de las nuevas ideas también involucran una variedad de herramientas de IA para aplicaciones novedosas.

El último paso se produjo en octubre de 2021, cuando el elemento Discovery de las actividades básicas de la ESA, en colaboración con Φ-lab y el nuevo departamento de comercialización de la ESA, lanzó un concurso de ideas sobre cómo podemos hacer que los sistemas espaciales sean más potentes utilizando técnicas informáticas novedosas e IA. Las ideas más interesantes ya han sido seleccionadas para su financiación.

«Tras el anuncio de la convocatoria durante la semana Φ por parte del director general de la ESA, la industria y el mundo académico podrían proponer proyectos que aborden tecnologías y aplicaciones innovadoras», explica Gabriele Meoni, investigadora del laboratorio Φ de la ESA que se centra en la IA. «Recibimos un conjunto de ideas realmente interesante, que aborda una variedad de dominios espaciales, lo que demuestra que existe un gran interés por parte de las partes interesadas europeas en la computación cognitiva en el espacio».

La aplicación de técnicas informáticas modernas, por ejemplo, el procesamiento de datos directamente a bordo de los satélites, podría transformar las actividades espaciales y la economía espacial en la próxima década. La capacidad de hacer que los satélites sean más inteligentes ofrece beneficios significativos para futuras misiones espaciales y modelos comerciales.

“Hicimos intencionalmente que el alcance de la campaña fuera muy amplio para explorar todo el potencial de este nuevo paradigma informático”, continúa Gabriele.

Leopold Summerer, jefe de la Oficina de Estudios y Conceptos Avanzados de la ESA, agrega que «la convocatoria de ideas fue impulsada por la visión de la Agenda 2025 de la ESA, que exige que Europa intensifique su papel en el espacio, apoye la comercialización y ayude a crear nuevos mercados espaciales».

«Creemos que la computación cognitiva en el espacio ofrece un potencial comercial sustancial para los pioneros, y habíamos planeado financiar hasta 10 equipos para desarrollar sus ideas con más detalle», continúa Summerer. «Sin embargo, la industria y el mundo académico europeos propusieron tantas buenas ideas que decidimos aumentar el número de proyectos financiados a 12. Esperamos que estos ayuden a Europa a dar un paso más para beneficiarse plenamente del campo aún emergente de la computación cognitiva en el espacio».

«Las ideas seleccionadas involucran nuevas tecnologías desarrolladas fuera del sector espacial, incluidas blockchain, edge computing y neuromorphic computing (inspiradas en el funcionamiento del cerebro humano)», dice Gabriele. «Las ideas abordan aplicaciones sorprendentes en todo el dominio espacial, incluida la detección temprana de gas metano y desastres naturales, rovers autónomos en la Luna, vigilancia y seguimiento espacial, todo porque la información podría procesarse de manera más eficiente».

Los 12 proyectos están siendo financiados por el elemento Discovery de la ESA; cada uno tendrá una duración de seis meses con un presupuesto de 100.000 euros. Todos se financian mediante el esquema de Apoyo Inicial para la Innovación (EISI) de la ESA, que se centra en el desarrollo de conocimientos y habilidades en lugar de lograr resultados específicos.

«¿Cuál es el potencial de las nuevas técnicas de computación en el espacio? ¿Cuáles son las nuevas aplicaciones o la nueva ciencia que se llevará a cabo? ¿Cuál sería su valor comercial? Estos estudios ayudarán a la ESA a explorar más a fondo cómo la computación cognitiva podría remodelar el futuro de las misiones espaciales», concluye Gabriele.